4° CONGRESSO LATTIERO-CASEARIO AITeL – Padova, 12 settembre 2014
Produzione di formaggio
Grana Padano senza lisozima
Progetto GP-Lfree
G. Colombari* - G.A. Zapparoli* - M. Zanazzi* - A. Stroppa**
* ERSAF
**Consorzio Tutela Grana Padano
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Motivazioni
Il presente progetto che intravede la possibilità
pratica di produrre Grana Padano senza lisozima
apre a:
a) una garanzia nei confronti dei consumatori
sensibili alle allergie alimentari verso le proteine
dell’uovo;
b) la possibilità di produrre Grana Padano senza
additivi;
c) un valore aggiunto all’immagine del prodotto.
2
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Gruppo di lavoro
 Regione Lombardia
 Consorzio Tutela Grana Padano
 UNIMI-DeFENS - Scienze per gli Alimenti la Nutrizione,
l'Ambiente
 UNIPR - Dip. Genetica, Biologia dei microrg., Antrop.,
Evoluzione
 UNICATT-ISAN - Istituto di Scienze degli Alimenti e della
Nutrizione
 UNICATT-CRB - Centro Ricerche Biotecnologiche
 ISILS - Istituto Sperimentale Italiano Lazzaro Spallanzani
 ERSAF - Ente Regionale per i Servizi all’Agricoltura e alle Foreste
Responsabile scientifico: Prof. Gianfranco Piva
3
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Location
• La prova si è svolta interamente presso l’Azienda
Carpaneta (220ha) di ERSAF, sita a Bigarello (MN).
• Il latte è stato prodotto presso la stalla di
Carpaneta (circa 80 vacche in lattazione).
• La caseificazione e parte delle analisi sono state
eseguite presso il caseificio e i laboratori presenti
nel sito.
• Le analisi specialistiche presso i vari laboratori dei
partner del progetto.
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ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Schema della prova
Alimentazione delle bovine
(in stalla a stabulazione libera)
secondo disciplinare Grana Padano
Caseificazione del medesimo latte
con lisozima
L1
senza lisozima
L0
5
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Variabili alimentari
• Primo modulo: silomais standard (S-STD)
dal 05-06-2012 al 13-07-2012
• Secondo modulo: loiessa fieno-silo (L-FS)
dal al 06-11-2012 al 30-11-2012
• Terzo modulo: silomais innovativo* (S-INN)
(*) ad elevato tenore di sostanza secca (43-44%)
dal 22-02-2013 al 08-03-2013
6
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Variabili casearie
rapporto grasso/caseina
basso (0.85-0.95)
G/C L
alto (1.05-1.10)
G/C H
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ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Schema complessivo e n. forme prodotte
1° PERIODO (S-STD)
n. forme 78
L1
n. 39
L
22
2° PERIODO (L-FS)
n. forme 100
L0
n. 39
H
17
L
22
L1
n. 50
H
17
L
22
3° PERIODO (S-INN)
n. forme100
L0
n. 50
H
28
L
22
L1
n. 50
H
28
L
24
L0
n. 50
H
26
L
24
H
26
• 278 forme totali
• 139 L1
• 139 L0
• 136 g/c basso
• 142 g/c alto
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ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Schema della razione - silomais standard (S-STD)
Composizione unifeed
Ingredienti
Silomais Standard
Medica fieno
Loiessa fieno
Mix aziendale
Mais farina
Orzo farina
Soia integrale cruda
Soia farina estrazione
Bietola polpe pellet
Sali min.+ Vitamine + Lieviti
Acqua
Tot.
Kg/d
18,0
7,0
1,0
13,1
4,2
2,2
2,0
2,2
2,2
0,3
5,0
44,1
9
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Caratt. microbiologiche - silomais standard (S-STD)
Analisi ERSAF
Alimenti
Unifeed
Spore (MPN/g)
Lieviti (ufc/g)
Muffe (ufc/g)
Silomais standard
Spore (MPN/g)
Lieviti (ufc/g)
Muffe (ufc/g)
Medica fieno
Spore (MPN/g)
Loiessa fieno
Spore (MPN/g)
Mix aziendale
Spore (MPN/g)
Media ± d.s.
642 ± 834
4.250 ± 2.318
123.500 ± 102.047
117 ± 134
1.051 ± 1.800
7.700 ± 11.192
416 ± 546
295 ± 363
150 ± 75
10
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Schema della razione - loiessa fieno-silo (L-FS)
Composizione unifeed
Ingredienti
Loiessa fieno-silo
Medica fieno
Mix aziendale
Mais farina
Orzo farina
Soia integrale cruda
Soia farina estrazione
Sali min. + Vitamine + Lieviti
Acqua
Tot.
Kg/d
14,0
3,0
13.4
5,6
3,0
2,0
2,2
0,6
0,0
30,4
11
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Caratt. Microbiologiche - loiessa fieno-silo (L-FS)
Analisi ERSAF
Alimenti
Unifeed
Spore (MPN/g)
Lieviti (ufc/g)
Muffe (ufc/g)
Loiessa fieno-silo
Spore (MPN/g)
Lieviti (ufc/g)
Muffe (ufc/g)
Medica fieno
Spore (MPN/g)
Mix aziendale
Spore (MPN/g)
Media ± d.s.
374 ± 250
1.765.000 ± 2.944.000
95.000 ± 87.000
653 ± 899
4.275.000 ± 5.878.000
214.000 ± 153.000
349 ± 263
311 ± 289
12
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Schema della razione - silomais innovativo (S-INN)
Composizione unifeed
Ingredienti
Silomais Innovativo
Medica fieno
Loiessa fieno
Paglia frumento
Mix aziendale
Mais farina
Orzo farina
Soia integrale cruda
Soia farina estrazione
Sali min.+ Vitamine + Lieviti
Acqua
Tot.
Kg/d
20,0
5,0
0,5
1,0
10,0
4,0
2,0
1,4
2,3
0,3
0,0
36,5
13
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Caratt. Microbiologiche - silomais innovativo (S-INN)
Analisi ERSAF
Alimenti
Unifeed
Spore (MPN/g)
Lieviti (ufc/g)
Muffe (ufc/g)
Silomais Innovativo
Spore (MPN/g)
Lieviti (ufc/g)
Muffe (ufc/g)
Medica fieno
Spore (MPN/g)
Loiessa fieno
Spore (MPN/g)
Paglia frumento
Spore (MPN/g)
Mix aziendale
Spore (MPN/g)
Media ± d.s.
1.603 ± 1.077
253.000 ± 388.000
117.000 ± 146.000
357 ± 294
5.700 ± 7.800
4.700 ± 6.700
302 ± 253
534 ± 463
183 ± 309
468 ± 351
14
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Andamento complessivo (minimo e max) Spore MPN/g
3.000
Analisi ERSAF
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Unifeed
Silomais
standard
Medica
fieno
1 modulo
Loiessa
fieno
Mix
Unifeed
aziendale
Loiessa
fieno silo
Medica
fieno
2 modulo
Mix
Unifeed Silomais Medica
aziendale
Innovativo fieno
Loiessa
fieno
Paglia
Mix
frumento aziendale
3 modulo
15
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Il latte
• Latte della sera + latte del mattino raffreddato a 8-10°C e trasportato al pomeriggio
mediante cisterna.
• Separazione del grasso durante la notte in serbatoio di affioramento con prelievi
programmabili.
•Caseificazione il mattino successivo.
16
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Caratteristiche microbiologiche (valori medi) del
latte trasformato nei tre moduli
Analisi ERSAF
Latte intero
CBS (ufc/ml)
5.000 / 80.000
Coliformi (ufc/ml)
100 / 3.000
Spore (MPN/litro)
18 / 30
Lattici (ufc/ml)
200 / 1.000
Latte caldaia
CBS (ufc/ml)
3.000 / 30.000
Coliformi (ufc/ml)
10 / 500
Spore (MPN/litro)
10 / 25
17
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Caratteristiche chimiche (valori medi) del latte
trasformato nei tre moduli
Latte intero
pH
Acidità (°SH/50ml)
Grasso % (p/p)
Proteine % (p/p)
Lattosio % (p/p)
Latte caldaia
pH
Acidità (°SH/50ml)
Grasso % (p/p)
Caseine % (p/p)
Rapporto G/C
Grasso % (p/p)
Caseine % (p/p)
Rapporto G/C
ALTO
BASSO
Analisi ERSAF
6,65 / 6,70
3,20 / 3,40
3,65 / 3,85
3,32 / 3,50
4,88 / 4,90
6,64 / 6,70
3,20 / 3,40
2,15 / 2.25
2,55 / 2,70
0,85 / 0,95
2,65 /2,80
2,55 / 2,70
1,05 /1,10
18
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Il caseificio pilota presso l’azienda ERSAF a Carpaneta (MN)
19
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
La caseificazione
PARAMETRI
LATTE CALDAIA
quantità
T°
lisozima cloridrato (L1)
SIERO-INNESTO
acidità
acidità miscela LC+SI
incremento acidimetrico
COAGULAZIONE
T°
caglio
titolo caglio
quantità caglio
tempo coagulazione
tempo rassodamento
ROTTURA
spinatura
tempo spinatura
COTTURA
T° cottura
tempo lavorazione
tempo giacenza sotto siero
tempo giacenza dopo estrazione
Periodo 1
Periodo 2 e 3
Kg
°C
g%
450-470
11,7-12,7
1,8
850-930
11,3-12,6
1,8
°SH/50ml
pH
valore
28,6 ± 1,6
6,38-6,40
0,9-1,0
29,2 ± 1,2
6,38-6,40
0,9-1,0
°C
tipo
IMCU
g%
m'
m'
34,3-34,6
polvere
1150
3,3-3,5
8'00''- 8'45''
0'50'' - 1'25''
34,3-34,6
polvere
1150
3,0-3,6
7'30'' - 8'45''
0'40'' - 1'15''
tipo
m'
manuale
4
manuale
4
°C
m'
m'
m'
53,7-53,9
16'30'' - 17'30''
60
10
53,2-53,7
17'-18'
50
20
20
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
La caseificazione
Kg forme a 24 ore
TESI
S-STD
L-FS
S-INN
X
ds
X
ds
X
ds
L0
38,7
2,13
38,1
2,40
39,4
2,55
L0-A
40,7
0,79
39,1
2,06
40,9
1,81
L0-B
36,9
0,98
37,4
2,21
37,5
1,97
L1
38,4
2,03
38,0
2,39
39,6
2,75
L1-A
40,4
0,76
39,0
1,91
41,0
2,16
L1-B
36,8
1,07
36,8
2,41
37,7
2,23
21
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Criteri valutazione formaggio
• Tutte le forme sono state valutate presso
ERSAF mediante controllo radioscopico
periodico fino a 15-17 mesi di stagionatura.
• Al tipo ed entità del difetto è stato attribuito
un punteggio in centesimi: 100 punti forma
“scelta” non presentante alcun difetto
fermentativo.
23
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Criteri valutazione formaggio
Descrizione del difetto
r.n. (nessun difetto)
micro occhiatura su limitata zona
micro occhiatura diffusa
alcuni occhi di 2-5mm
alcuni occhi di 5-10mm
alcuni occhi di 10mm ed oltre
occhi diffusi di 2-5mm
occhi diffusi di 5-10mm
occhi diffusi di 10mm ed oltre
alcuni piccoli tagli
piccoli tagli diffusi
tagli e strappi diffusi
Punteggio
100
95
90
95
90
80
80
70
60
80
70
60
95
90
95
90
80
80
70
60
80
70
60
N.B.
La combinazione di due piccoli difetti penalizza di punti 5
La combinazione di due grossi difetti penalizza di punti 10
24
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati caseari
25
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati caseari
LO
Tipologia difetto - tesi S-STD
L1
N. casi
%
N. casi
%
4/39
10,3
0/39
0
diversi occhi da 8 a 40mm al centro e
3/39
grossi stacchi radiali (da butirrici)
7,7
1/39
2,6
diversi stacchi radiali di tipo
fermentativo (da butirrici)
uno/due occhi di 3-6mm
(da butirrici)
1/39
2,6
1/39
2,6
micro occhiatura
(da eterofermentanti)
2/39
5,1
3/39
7,7
26
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
…il primo modulo con silomais standard ha
potuto godere di un desilamento
estremamente ordinato con asportazione dei
primi 40cm di insilato “alto” e dei 30-40 cm
sui fianchi della trincea; ciò ha consentito di
mantenere bassa la contaminazione di spore
a livello di feci, latte, latte di caldaia e
formaggio.
27
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati caseari
28
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati caseari
Tipologia difetto - tesi L-FS
LO
L1
N. casi
%
N. casi
%
2/50
4,0
1/50
2,0
5/50 10,0 0/50
0,0
uno/due occhi di 3-6mm
(da butirrici)
2/50
4,0
0/50
0,0
micro occhiatura
(da eterofermentanti)
4/50
8,0
6/50 12,0
diversi stacchi radiali di tipo
fermentativo (da butirrici)
diversi occhi da 10 a 30mm al
centro e grossi stacchi radiali
(da butirrici)
29
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
…il secondo modulo con loiessa fieno silo, per
l’eccessivo appassimento in campo del foraggio verde
(63% s.s.), per la stessa larga trincea (11.5 m), per il
desilamento di sole 1.4-1.5 t/d di insilato, e nonostante
i dati microbiologici di contaminazione sporale della
filiera feci-latte-formaggio leggermente più favorevoli
(rispetto al 1° modulo), il formaggio ha evidenziato un
risultato qualitativo leggermente inferiore al primo
modulo.
30
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati caseari
31
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati caseari
Tipologia difetto - tesi S-INN
LO
L1
N. casi
%
N. casi
%
diversi stacchi radiali di tipo
fermentativo (da butirrici)
3/50
6,0
1/50
2,0
diversi occhi da 10 a 25mm al
centro (da butirrici)
6/50
12,0
0/50
0,0
uno/due occhi di 4-5mm
(da butirrici)
5/50
10,0
2/50
4,0
micro occhiatura
(da eterofermentanti)
22/50 44,0 28/50 56,0
difetti di crosta (correzioni)
19/50 38,0 20/50 40,0
32
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
…il terzo modulo con insilato innovativo al 43-44% s.s.,
ammassato in una nuova trincea di dimensioni più
contenute (8.5 m), con desilamenti di 1.8-1.9 t/d ed
avanzamenti del fronte di taglio di circa 16 cm/d, avrebbe
dovuto dare i migliori risultati microbiologici assoluti
nella filiera insilato-latte-formaggio; invece, molto
probabilmente per la scarsità di zuccheri solubili in
rapporto all’umidità di stocchi, foglie e brattee, si è
verificata una fermentazione lattica “anomala” e/o una
degradazione aerobica, evidenziata in parte
dall’innalzamento della T° dell’insilato consumato, per
altro a fine inverno. Questo insilato ha caratterizzato la
filiera non tanto per lo sviluppo dei clostridi, quanto per
quello dei lattici eterofermentanti.
33
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati caseari
Analisi ERSAF
Tesi
Periodo
Sett. 1
Sett. 2
Sett. 3
Sett. 4
Sett .5
Sett. 6
MEDIA
LO
L1
Eterofermentani MPN/ml (feci)
S-STD
05-06-12
13-07-12
10.500
8.770
385.837
11.383
3.006
23.867
73.894
L-FS
6-11-12
30-11-12
220.000
1.476.667
3.073.333
2.315.000
S-INN
11-02-13
08-03-13
541.000
2.531.667
4.835.000
8.821.667
1.771.250
4.182.333
% forme con difetto
5,1
8,0
7,7
12,0
44,0
56,0
34
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
I formaggi
35
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
36
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Struttura della pasta: grana e colore
37
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Colore della pasta
38
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati caseari – punteggi complessivi
100
95
90,5
96,5
L0
L1
94,6 95,3
86,6
90
90,9
85
Punteggio (max 100 punti)
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
S-STD
L-FS
S-INN
39
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati caseari – rapp. G/C
G/C basso
G/C alto
100,0
98,0
Punteggio (max 100 punti)
96,0
94,0
93,2
93,8
95,1
94,8
92,0
89,6
90,0
87,9
88,0
86,0
84,0
82,0
80,0
S-STD
L-FS
S-INN
40
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati caseari complessivi (punti)
punteggio (max 100 punti)
S-STD
100
98
96
94
92
90
88
86
84
82
80
78
76
74
72
70
68
66
64
62
60
58
56
54
52
50
L-FS
96,6
96,3
94,1
92,3 93,0
88,8
S-INN
98,8
92,0
89,3
93,9
89,9
83,8
L0 basso
L0 alto
L1 basso
L1 alto
41
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
Risultati caseari - profilo sensoriale (*)
12,71%
L-FS
2M G/C H L0
2M G/C H L1
2M G/C L L1
2M G/C L L0
1M G/C H L0
1M G/C L L0
1M G/C H L1
1M G/C L L1
3M G/C H L0
3M G/C H L1
3M G/C L L0
3M G/C L L1
33,81%
S-STD
S-INN
(*) riferimento: profilo sensoriale Grana Padano di 16 mesi
realizzato nel 2003 da ERSAF e Consorzio Tutela Grana Padano
42
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste
LIVELLO AGRONOMICO
•Utilizzo preferenziale di insilato di mais al giusto stadio di maturazione
•Corrette e regolari metodiche di insilamento e desilamento
•Desilamento dopo almeno 90 giorni
•Fronte di taglio preferibilmente stretto
•Eliminazione deI primi 40cm di insilato “alto”
e dei 30-40 cm sui fianchi della trincea
LIVELLO ZOOTECNICO
•Tipologia e gestione della lettiera
•“Ossigenazione” dell’unifeed
•Ottimizzazione delle tecniche per l’igiene di allevamento e mungitura
•Controllo igienico degli impianti di raccolta e stoccaggio del latte
LIVELLO CASEARIO
•Ottimizzazione delle tecniche di affioramento
•Ottimizzazione delle caratteristiche del siero-innesto
•Ottimizzazione delle tecniche di trasformazione casearia
43
ERSAF Ente regionale per i servizi all’agricoltura e alle foreste